Слово «квантовый» происходит от латинского слова *quantum*, означающего «сколько» или «определённая порция». В научном контексте термин «квантовый» используется для описания явлений, происходящих на уровне атомов и элементарных частиц, где классическая физика перестаёт быть применимой. Квантовый мир подчиняется законам квантовой механики — фундаментальной теории, объясняющей поведение материи и энергии в малых масштабах.
") механики и микробиологии может привести к новым фундаментальным идеям о [природе](https://hanga.su/glossary/nature "Природа — это удивительная совокупность экосистем, живых организмов и природных явлений, которые формируют наш мир. Каждый элемент природы, от мельчайших микробов до величественных гор и океанов, играет важную роль в поддержании жизни на планете.
") жизни и к потенциальному прорыву в области вычислительных технологий. Малванкар начинал как физик-теоретик, изучавший [поведение](https://hanga.su/glossary/behavior "Поведение – это способ, с помощью которого живые организмы адаптируются к окружающей среде, взаимодействуют друг с другом и реагируют на внешние стимулы. От элементарных движений клеток до сложных социальных структур у животных – каждый аспект поведения раскрывает удивительные механизмы выживания и адаптации.
") электронов в сверхпроводниках. Сегодня его лаборатория исследует, как микроорганизмы выживают без кислорода глубоко под землёй. Бактерии, способные дышать в бескислородной среде, используют белковые нити — нанопровода, которые позволяют выводить избыточные электроны за пределы клетки. Этот процесс превращает органические отходы в электричество и обеспечивает своеобразное «дыхание» в условиях, где нет привычного кислорода. Ранее удалось описать атомную структуру нанопроводов и роль этих белковых нитей. Однако оставался вопрос: как электроны движутся по ним так быстро и на такие большие расстояния? Классическая биология не давала ответа, поэтому исследователям пришлось обратиться к квантовой физике. Совместно с коллегами из Вашингтонского университета команда показала, что электроны не прыгают, как частицы, а ведут себя как когерентная энергетическая волна. Этот эффект объясняет высокую скорость переноса зарядов и демонстрирует наличие квантовой когерентности в живых системах при комнатной температуре. Открытие стало большим сюрпризом: обычно биологические системы считаются слишком «шумными», чтобы в них могли проявляться [квантовые эффекты](https://hanga.su/glossary/quantum-effect "Квантовый эффект — фундаментальное явление, возникающее в мире микрочастиц, где привычные законы классической физики перестают работать. В этой области материя и энергия ведут себя как волны и частицы одновременно, а исход событий определяется не детерминированно, а вероятностно. Квантовые эффекты лежат в основе множества физических процессов — от поведения атомов и электронов до работы лазеров, полупроводников и квантовых компьютеров.
"). Квантовые состояния, как правило, наблюдаются в искусственных системах при экстремально низких температурах, близких к абсолютному нулю. Но бактерии продемонстрировали иной сценарий — они сохраняют квантовые эффекты в условиях обычной среды. Последствия этого открытия выходят далеко за рамки микробиологии. Если [природа](https://hanga.su/glossary/nature "Природа — это удивительная совокупность экосистем, живых организмов и природных явлений, которые формируют наш мир. Каждый элемент природы, от мельчайших микробов до величественных гор и океанов, играет важную роль в поддержании жизни на планете.
") уже миллионы лет использует квантовые процессы для выживания микроорганизмов, то подобные механизмы могут лечь в основу новых технологий. В частности, изучение нанопроводов может вдохновить инженеров на разработку квантовых сенсоров и вычислительных систем, работающих при нормальных температурах, без дорогостоящего охлаждения. Современные квантовые компьютеры требуют поддержания сверхнизких температур и сложной инфраструктуры. Это делает их крайне дорогими и ограничивает доступность. Однако бактерии демонстрируют, что квантовые эффекты могут быть стабильными и при обычных условиях. Если удастся понять и воспроизвести этот биологический принцип, можно будет приблизиться к созданию более простых и энергоэффективных квантовых машин. Таким образом, исследование Малванкара и его коллег открывает новые горизонты: от понимания дыхания бактерий до практических идей для будущих вычислительных технологий. Природа снова показывает, что сложные задачи иногда решаются элегантными способами, и внимательное изучение живого мира может подсказать ключи к технологическим прорывам XXI века. **Ссылка:** «Когерентный перенос электронов в цитохромных нанопроводах при 300 К» [ DOI: 10.1021/acs.jpclett.5c01339.](https://dx.doi.org/10.1021/acs.jpclett.5c01339 "DOI: 10.1021/acs.jpclett.5c01339") - [ Инновации ](https://hanga.su/innovations) - [ Открытия ](https://hanga.su/discoveries) - [ Биотехнологии ](https://hanga.su/biotechnology) - [ Квантовые технологии ](https://hanga.su/quantum-technologies) - Понравилось: 2 - Связанные материалы: [Прорыв в квантовых измерениях: ученые впервые упростили считывание W-состояний](https://hanga.su/1666,2026)| [Ультразвуковые сигналы растений: как «тихий мир» передает информацию о стрессе](https://hanga.su/1680,2026)| [Физики восстановили «второй закон» квантовых ресурсов, устранив пробел в фундаментальной теореме](https://hanga.su/1537,2025) - Похожие материалы: [Бактерии в ловушке времени: ученые обнаружили микробов, эволюционирующих по кругу](https://hanga.su/528,2025) | [Бактерии, способные разлагать ПФАС: новый метод борьбы с загрязнением](https://hanga.su/568,2025) | [Как бактерии чувствуют угрозу и создают защитные биопленки для выживания](https://hanga.su/535,2025) | [Цианобактерии для «выращивания» прочных строительных материалов на основе песка](https://hanga.su/119,2023) Загрузка следующей статьи... ## Schema ```json { "@context": "https://schema.org", "@type": "CollectionPage", "@id": "https://hanga.su/technology#collection", "name": "Технологии", "url": "https://hanga.su/technology", "description": "Раздел «Технологии» на HangaPro – всё о новейших разработках, инновациях и трендах. Узнайте о технологиях будущего, умных устройствах, искусственном интеллекте, робототехнике и других областях." } ``` ```json { "@context": "https://schema.org", "@type": "BreadcrumbList", "itemListElement": [ { "@type": "ListItem", "position": 1, "name": "Hanga – ваш гид в мире науки и технологий. Читайте о последних научных открытиях, инновационных разработках, трендах технологий будущего и их влиянии на нашу жизнь. Углубляйтесь в сложное простым языком вместе с Hanga.", "item": "https://hanga.su" }, { "@type": "ListItem", "position": 2, "name": "Техно", "item": "https://hanga.su/technology" }, { "@type": "ListItem", "position": 3, "name": "От дыхания бактерий до квантовых компьютеров: как природа подсказывает новые пути в вычислениях", "item": "https://hanga.su/1261,2025.md" } ] } ``` ```json { "@context": "https://schema.org", "@type": "Article", "mainEntityOfPage": { "@type": "WebPage", "@id": "https://hanga.su/1261,2025.md" }, "headline": "От дыхания бактерий до квантовых компьютеров: как природа подсказывает новые пути в вычислениях", "description": "История науки часто показывает, что самые неожиданные открытия рождаются на пересечении дисциплин. Пример профессора Йельского университета Нихила Малванкара демонстрирует, как объединение квантовой механики и микробиологии может привести к новым фундаментальным идеям о природе жизни и к потенциальному прорыву в области вычислительных технологий.", "image": { "@type": "ImageObject", "url": "https://hanga.su/images/img_25/531ebef2-327c-4893-851c-a92771173ef1.jpg" }, "publisher": { "@type": "Organization", "name": "Наука, технологии и инновации: откройте мир знаний | HangaPro", "logo": { "@type": "ImageObject", "url": "https://hanga.su/images/iconset/android-icon-192x192.png" } }, "author": { "@type": "Person", "name": "Reviewer", "url": "https://hanga.su/about-us" }, "datePublished": "2025-09-10T11:02:42+03:00", "dateCreated": "2025-09-10T11:02:42+03:00", "dateModified": "2025-09-10T11:02:42+03:00" } ```